[发明专利]一种抗水解烯基琥珀酸酐施胶剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种抗水解烯基琥珀酸酐施胶剂的制备方法：将CNC水分散液与丙酮、一水合氨、十六烷基三甲基硅氧烷混合，超声分散，得混合液I；向混合液I中加入全氟辛基三乙氧基硅烷，超声分散，得混合液II；将混合液II干燥，得到CNC‑R粉末；将CNC‑R粉末与全氟己烷混合，超声分散，加入烯基琥珀酸酐混合，超声乳化，得到ASA‑A乳液；将ASA‑A乳液与十二烷基磺酸钠水溶液混合，超声乳化，得到抗水解烯基琥珀酸酐施胶剂。本发明方法所制备的ASA乳液的表面施胶性能显著提高，同时能够极大的提高ASA抗水解性能；本发明的ASA施胶剂乳液制备工艺简单，乳化剂用量少、乳化成本低廉，施胶效果好。

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种抗水解型烯基琥珀酸酐施胶剂及其制备方法和应用。

背景技术

乳液是一种液体分散在另一种与它不相混溶的液体中所形成的分散体系，多为水不溶性的油相与水相混合形成，在造纸、食品、化妆品、医药等行业中应用广泛。乳液是一种热力学不稳定体系，为了维持乳液的相对稳定（动力学稳定），必须在乳液制备过程中加入乳化剂或稳定剂。传统乳化剂或稳定剂多为表面活性剂和具有表面活性的高分子聚合物，通过降低油水两相液体之间的界面张力、提供稳定的界面膜和提高连续相的黏度来维持乳液的稳定性。近年来，固体颗粒由于可避免表面活性剂给环境带来的不利影响、稳定高浓分散相乳液且乳液受pH值、盐浓度、温度及油相组成的变化影响较小，受到越来越多的关注。如造纸工业中，水不溶性的造纸施胶剂需要乳化成水包油型的乳液才能与以水作为介质的造纸体系相容，而造纸施胶的目的是提高纸张抗水性，表面活性剂的存在除造成对环境的不利影响之外，一般还会降低纸张的抗水性，利用固体颗粒稳定施胶剂乳液则可避免表面活性剂的这些不利影响。

二十世纪造纸工业由酸性抄纸体系转向中碱性抄纸，是造纸工艺的革新性变化，大幅度提高了纸张品质并扩展了填料范围，减少了浆耗、能耗，减轻了环境污染、延长了设备的使用寿命。中国自1989年开始在生产中采用中、碱性施胶，近年来逐步普及，目前以烷基烯酮二聚体（AKD）和烯基琥珀酸酐（ASA）为主，大中型纸厂逐渐采用ASA。尤其是近年来，由于ASA施胶剂反应活性高、胶料成本低、熟化速率快、而被广泛用于高级纸和纸板内施胶，特别是适用于机内涂布的大型高速纸机的施胶。然而，ASA是一种高反应活性的造纸中性施胶剂，水解速度很快，其乳液在室温贮存时间超过1小时后，施胶效果降低，水解物会造成纸张抄造障碍并降低施胶效率，因此使用ASA时要求它能被快速乳化，乳化后的乳液应尽快使用。而烯基琥珀酸酐(ASA)不但极易发生水解，也极易发生醇解、氨解，所以醇类、羧酸类、氨类化合物不宜作为ASA的乳化剂。目前，ASA施胶剂的乳化主要是利用阳离子淀粉和低分子表面活性剂来现场乳化，并立刻使用，乳化好的ASA乳液保质期很短，2-6小时即会失去大部分施胶活性；另外，乳化ASA用的淀粉需要先糊化、冷却之后再使用，使得ASA乳化工艺颇为复杂，不易控制，且常常引起沉积、堵塞毛毯等问题。此外，其中的表面活性剂也给施胶带来一定的不利影响，并且对环境也带来一定的污染。